(57)【要約】【課題】  全反射減衰を利用した測定装置に用いられるセンサユニットにおいて、リンカー膜と流路との位置ズレを防止する。【解決手段】  センサユニット１４は、プリズム２０と封止板２１とから構成されている。プリズム２０には、リンカー膜２３に試料溶液を送液するための流路２４となる溝部２５と注入部２６と排出部２７とが設けられており、封止板２１が底面側からプリズム２０に当接して溝部２５を塞ぐことにより、流路２４が形成される。金属膜２２とリンカー膜２３は、流路２４となる溝部２５の凹面２５ａに形成されているので、リンカー膜２３と流路２４との位置ズレは、確実に防止される。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
試料溶液中に溶解した試料を固定化する高分子膜を表面に形成した薄膜層が、１つの面に設けられたプリズムを有し、前記薄膜層の裏面に全反射条件を満たすように光を入射させた際に、前記裏面で反射する反射光に全反射減衰が生じるとともに、前記高分子膜上における前記試料の反応状況に応じて、前記全反射減衰が生じる前記光の入射角度が変化するセンサユニットにおいて、
前記プリズムに当接して前記高分子膜を覆う封止部材と、
前記プリズムと前記封止部材とのそれぞれの当接面の少なくとも一方に形成され、前記高分子膜と対応した位置に設けられた溝部とを有し、
前記プリズムと前記封止部材とを当接させた際に、前記高分子膜に前記試料溶液を送液する流路が、前記溝部によって形成されることを特徴とするセンサユニット。
【請求項２】
前記溝部は、前記プリズムに設けられており、前記薄膜層と前記高分子膜とが、前記プリズムに設けられた前記溝部の凹面に形成されていることを特徴とする請求項１記載のセンサユニット。
【請求項３】
前記流路は、前記プリズムと前記封止部材とによって閉塞される前記溝部と、前記プリズムを貫通して前記溝部に接続する貫通孔とからなることを特徴とする請求項１又は２記載のセンサユニット。
【請求項４】
前記流路は、閉塞された前記溝部の一端に接続される注入用貫通孔と他端に接続される排出用貫通孔とを有することを特徴とする請求項３記載のセンサユニット。
【請求項５】
前記プリズムと前記封止部材とが当接した際に、両者を一体化せしめる固定手段を設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のセンサユニット。
【請求項６】
前記固定手段には、爪係止によるスナップフィット方式が用いられていることを特徴とする請求項５記載のセンサユニット。
【請求項７】
前記プリズムの材料が、ガラス又はプラスチックであることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のセンサユニット。
【請求項８】
前記封止部材の材料が、ガラス又はプラスチックであることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載のセンサユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全反射減衰を利用した測定装置に用いられるセンサユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
タンパク質やＤＮＡなどの生化学物質間における相互作用の測定や、薬品のスクリーニングなどを行う際に、全反射減衰を利用して試料の反応を測定する測定装置が知られている。
【０００３】
このような全反射減衰を利用した測定装置の１つに、表面プラズモン共鳴（Surface Plasmon Resonance）現象を利用した測定装置（以下、ＳＰＲ測定装置と称す）がある。なお、表面プラズモンとは、金属中の自由電子が集団的に振動することによって生じ、その金属の表面に沿って進む自由電子の粗密波である。
【０００４】
例えば、特許文献１などで知られるＫｒｅｔｓｃｈｍａｎｎ配置を採用したＳＰＲ測定装置では、透明な誘電体（以下、プリズムと称す）上に形成された金属膜の表面をセンサ面として、このセンサ面上で試料を反応させた後、プリズムを介してセンサ面の裏面側から全反射条件を満たすように金属膜を照射し、その反射光を測定している。
【０００５】
全反射条件を満たすように金属膜に照射された光のうち、エバネッセント波と呼ばれるわずかな光は、反射せずに金属膜内を透過してセンサ面側に染み出す。この際、エバネッセント波の振動数と表面プラズモンの振動数とが一致するとＳＰＲが発生し、反射光の強度を大きく減衰させる。ＳＰＲ測定装置は、この反射光の減衰を捉えることにより、センサ面上の試料の反応状況を測定する。
【０００６】
タンパク質やＤＮＡなどの生体試料は、乾燥による変性や失活を防ぐため、生理的食塩水や純粋、または各種のバッファ液などの溶媒に溶かされた試料溶液として扱われることが多い。特許文献１記載のＳＰＲ測定装置は、こうした生体試料の相互作用などを調べるものであり、センサ面の上には試料溶液を送液するための流路が設けられている。また、センサ面にはリガンドとなる試料を固定させるためのリンカー膜が設けられており、流路にリガンド溶液を注入してリンカー膜にリガンドを固定（固定工程）させた後、アナライト溶液を注入してリガンドとアナライトとを接触（測定工程）させることにより、その相互作用を調べている。
【０００７】
また、特許文献１記載のＳＰＲ測定装置には、装置本体にプリズムと流路とが配置された測定ステージが設けられており、ガラス基板上に金属膜を形成したチップ型のセンサユニットを測定ステージに装着することで、前述の測定が行われる。
【０００８】
通常、リガンドの固定が完了するまでには１時間程度を有し、数分程度で終了する測定と比べて非常に時間がかかる。特許文献１記載のＳＰＲ測定装置では、固定工程と測定工程とを同一の測定ステージ上で行うため、固定工程を行っている間は測定ステージが占有されてしまい、他のセンサユニットの測定工程を行うことができないなど、作業が滞りがちになってしまうという問題があった。
【０００９】
また、作業効率を上げるために、複数のセンサユニットの固定工程を先に行っておき、測定工程をまとめて行うことも考えられるが、センサユニットは、センサ面を露出させており、固定工程を行ったものを保存しておくと、センサ面が乾燥して試料が変性や失活を起こしたり、センサ面に不純物が付着するなどして、正確な測定を行うことができなくなってしまうことがあった。
【００１０】
これらの問題を解決するため、本出願人は、流路が形成された流路部材と、上面に金属膜が形成されたプリズムと、流路部材の底面とプリズムの上面とを接合させた状態（流路と金属膜とを対面させた状態）で保持する保持部材とからなるセンサユニットを用いたＳＰＲ測定装置を提案している（例えば、特願２００４−２８７６１５号明細書参照）。
【００１１】
このＳＰＲ測定装置では、センサユニット自体に流路とプリズムとが設けられているので、複数のセンサユニットの固定工程と測定工程とを並列に行うことが可能となり、作業効率を向上させることができる。また、流路が設けられたことにより、固定工程を行ったものを保存しておく際に、液体を注入した状態で保存することができ、センサ面の乾燥などを防ぐことができる。
【特許文献１】特許第３２９４６０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
流路部材は、金属膜との密着性を高めるため、例えば、ゴムなどの弾性材料で成型されており、組み付けられた際に保持部材によって金属膜に押し付けられて弾性変形する。しかしながら、流路の幅は１ｍｍ程度しかなく、弾性変形分までをも見越して高精度に組み付けを行うことは困難であり、金属面上に形成されたリンカー膜との位置ズレが懸念されていた。
【００１３】
流路とリンカー膜との位置がズレて、両者が対面する面積（流路内に形成されるリンカー膜の面積）が変わってしまうと、リガントの固定量が変化して測定精度に影響を与えてしまう。また、この問題の対策として、リンカー膜を流路に対して充分大きく形成しておくことも考えられるが、リンカー膜の形成に用いられる薬剤は高価であり、余分なリンカー膜を形成することは、コスト面からみて好ましくない。
【００１４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであって、リンカー膜と流路との位置ズレの防止を安価に実現することができるセンサユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記課題を解決するため、本発明のセンサユニットは、試料溶液中に溶解した試料を固定化する高分子膜を表面に形成した薄膜層が、１つの面に設けられたプリズムと、このプリズムに当接して前記高分子膜を覆う封止部材と、前記プリズムと前記封止部材とのそれぞれの当接面の少なくとも一方に形成され、前記高分子膜と対応した位置に設けられた溝部とを有し、前記プリズムと前記封止部材とを当接させた際に、前記高分子膜に前記試料溶液を送液する流路が、前記溝部によって形成されることを特徴とする。
【００１６】
なお、前記薄膜層と前記高分子膜は、前記プリズムに設けられた前記溝部の凹面に形成されていることが好ましい。
【００１７】
また、前記流路は、前記プリズムと前記封止部材とによって閉塞される前記溝部と、前記プリズムを貫通して前記溝部に接続される貫通孔とから構成されることが好ましく、さらには、閉塞された前記溝部の一端に接続される注入用貫通孔と他端に接続される排出用貫通孔とを有することが好適である。
【００１８】
さらに、前記プリズムと前記封止部材とが当接した際に、両者を一体化せしめる固定手段を設けることが好ましい。また、この固定手段には、爪係止によるスナップフィット方式を用いることが好適である。
【００１９】
また、前記プリズムと前記封止部材との材料には、ガラス又はプラスチックを用いることが好ましい。
【発明の効果】
【００２０】
本発明のセンサユニットによれば、プリズムと封止部材とを当接させた際に、プリズムと封止部材とのそれぞれの当接面の少なくとも一方に設けられた溝部によって、高分子膜に試料溶液を送液する流路が形成される。プリズムには、例えば、ガラスやプラスチックなどといった硬質の材料が一般的に用いられており、封止部材にも同様に硬質の材料を用いることで、位置決めが機械的な精度のみで行われる。これにより、弾性材料などによる不定な成分を除去した高精度な位置決めを行うことが可能となり、高分子膜と流路との位置ズレを防止することができる。
【００２１】
特に、薄膜層と高分子膜とを、プリズムに設けられた溝部の凹面に形成することにより、この溝部を封止部材で塞ぐだけで流路が形成されることになるので、高分子膜と流路との位置ズレを完全に防止することができる。
【００２２】
さらに、従来用いられていた流路部材を必要としないことから部品点数が削減されるとともに、高精度な位置決めを行うことで余分な高分子膜を形成する必要もないので、位置ズレの防止を安価に実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、ＳＰＲ測定装置２の概略構成を示すブロック図である。ＳＰＲ測定装置２は、リガンドの固定（固定工程）を行う固定機１０と、固定化したリガンドにアナライトを加えて両者の反応状況を測定（測定工程）する測定機１１と、この測定機１１によって得られたデータの解析（データ解析工程）を行うデータ解析機１２とから構成されている。また、固定処理と測定処理とは、別体となったセンサユニット１４に対して行われ、複数の試料の測定が円滑に行われるようにされている。
【００２４】
図２は、センサユニット１４の概略構成を示す外観斜視図である。センサユニット１４は、プリズム２０と、このプリズム２０の底面側から取り付けられる封止板（封止部材）２１とから構成されている。
【００２５】
プリズム２０の底面には、条状に凹まされた溝部２５が形成されている。この溝部２５の凹面２５ａの上には、プリズム２０に入射した光が凹面２５ａで全反射した際に、全反射減衰を発生させる金属膜（薄膜層）２２が設けられており、さらにこの金属膜２２の上には、リガンド溶液中に溶解したリガンド（試料）を、金属膜２２上に固定化させるためのリンカー膜（高分子膜）２３が設けられている。すなわち、凹面２５ａは、いわゆる全反射面であって、プリズム２０は、種々の角度から入射した光を、この凹面２５ａに集光させる。
【００２６】
なお、プリズム２０の材料には、例えば、ホウケイクラウン（ＢＫ７）やバリウムクラウン（Ｂａｋ４）などに代表される光学ガラスや、ポリメチルメタクリレート（ＰＭＭＡ）、ポリカーボネイト（ＰＣ）、非晶性ポリオレフィン（ＡＰＯ）などに代表される光学プラスチックなどが用いられる。
【００２７】
金属膜２２としては、例えば、金や銀などが用いられ、その膜厚は、例えば、５０ｎｍである。この膜厚は、金属膜２２の素材や、照射される光の波長などに応じて適宜選択される。また、金属膜２２の中央付近に設けられたリンカー膜２３は、センサユニット１４の製造段階で予め形成されるものであり、リガンドを固定するための固定基となるので、このリンカー膜２３の素材は、固定するリガンドの種類に応じて適宜選択される。なお、リンカー膜２３には、リガンドが固定されてアナライトとリガンドとの反応が生じる測定領域２３ａと、リガンドが固定されず、測定領域の信号測定に際しての参照信号を得るための参照領域２３ｂとが形成されている。形成方法としては、例えば、リンカー膜２３に対して表面処理を施し、リンカー膜２３の半分程度の領域について、リガンドと結合する結合基を失活させる。これにより、リンカー膜２３の半分が測定領域２３ａとなり、残りの半分が参照領域２３ｂとなる。
【００２８】
封止板２１は、プリズム２０の底面と当接して溝部２５を塞ぐことにより、金属膜２２とリンカー膜２３とを覆うとともに、リンカー膜２３に試料溶液を送液するための流路２４を、プリズム２０とともに形成する。また、プリズム２０と封止板２１とには、係合溝２０ａと、この係合溝２０ａに係止して両者を一体化せしめる係合爪２１ａとが、それぞれ固定手段として設けられている。なお、爪と溝を本例とは反対に、プリズム２０に爪を設けて、封止板２１に溝を設けてもよい。また、本例においては、プリズム２０と封止板２１との長辺側の側面に爪と溝とを設けているが、これらを設ける位置は、短辺側の側面であってもよい。
【００２９】
なお、プリズム２０と封止板２１との間に、例えば、薄いゴム板などを挟んで、両者の密着性を高めるようにしてもよい。また、封止板２１には、プラスチックやガラス、または金属などの種々の材料を用いることができるが、流路２４に注入された液体や金属膜２２などの状況を底面側から目視できるように、透明な材料を用いることが好ましい。
【００３０】
流路２４は、封止板２１によって閉塞される溝部２５と、プリズム２０を貫通して閉塞された溝部２５の一端に接続される注入部（注入用貫通孔）２６と、他端に接続される排出部（排出用貫通孔）２７とからなる、略コの字型に屈曲された送液管である。また、流路２４の管径は、例えば、１ｍｍ程度であり、注入部２６と排出部２７との間隔（溝部２５の長さ）は、１０ｍｍ程度である。
【００３１】
プリズム２０の上面２０ｃに形成された注入部２６の注入口２６ａと、排出部２７の排出口２７ａは、試料溶液が流路２４に導かれやすいように漏斗状にされている。また、上面２０ｃには、溝部２５に試料溶液などの液体を貯留した際に、その液体が蒸発してしまうことを防止する蓋部材２８が、注入口２６ａと排出口２７ａとに対応する位置に穴２９ａが空けられた両面テープ２９で貼り付けられる。
【００３２】
蓋部材２８は、例えば、ゴムやプラスチックなどの弾性材料で成型されており、注入口２６ａと排出口２７ａとに対応する位置には、十字型のスリット２８ａが形成されている。このスリット２８ａは、流路２４に試料溶液を送液するピペットなどの挿入を可能にするとともに、ピペットを挿入していない状態では、注入口２６ａ、排出口２７ａを塞ぎ、液体の蒸発を防止する。
【００３３】
なお、注入部２６、排出部２７にピペットを挿入した際に、ピペットが内壁部分に接触すると、その衝撃によってガラスなどで成型されたピペットや注入部２６、排出部２７が破損してしまうことが懸念される。そのため、注入部２６、排出部２７の内壁部分に、例えば、ゴムなどの衝撃を吸収できる材料を、２色成形法を用いて一体成形するようにしてもよい。また、このとき用いられる材料は、試料溶液中に溶解した試料の吸着を防止するため、非特異吸着の少ない材料であることが好ましい。非特異吸着の少ない材料としては、例えば、非晶性ポリオレフィン樹脂などが知られている。
【００３４】
次に、図３に示す説明図を用いて、ＳＰＲの測定方法について説明する。
【００３５】
リンカー膜２３にリガンドを固定する固定工程は、センサユニット１４を固定機１０にセットして行われる。固定機１０には、１対のピペット３０ａ、３０ｂからなるピペット対３０が設けられている。ピペット対３０の各ピペット３０ａ、３０ｂは、注入口２６ａ、排出口２７ａのそれぞれに挿入される。各ピペット３０ａ、３０ｂは、それぞれが流路２４への液体の注入と、流路２４からの吸い出しを行う機能を備えており、一方が注入動作を行っているときには、他方が吸い出し動作を行うというように、互いに連動する。固定機１０は、このピペット対３０を用いて、リガンドを溶媒に溶かしたリガンド溶液３２を、注入口２６ａから注入する。
【００３６】
固定機１０は、リガンド溶液３２を注入するリガンド固定化処理を行う前の前処理として、まず、リンカー膜２３に対して固定用バッファ液を送液してリンカー膜２３を湿らせた後、リンカー膜２３にリガンドが結合しやすくするリンカー膜２３の活性化処理を施す。例えば、アミンカップリング法では、リンカー膜２３としてカルボキシメチルデキストランが使用され、リガンド内のアミノ基をこのデキストランに直接共有結合させる。この場合の活性化液としては、Ｎ’−（３−ジメチルアミノプロピル）カルボジイミドヒドロクロリド（ＥＤＣ）と、Ｎ−ヒドロキシコハク酸イミド（ＮＨＳ）との混合液が使用される。固定機１０は、この活性化処理の後、固定用バッファ液によって流路２４を洗浄する。
【００３７】
なお、固定用バッファ液や、リガンド溶液３２の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水などが使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンドの種類に応じて適宜決められる。例えば、リガンドとして生体試料を使用する場合には、ｐＨを中性付近に調整した生理的食塩水が用いられる場合が多い。しかし、上記アミンカップリング法では、リンカー膜２３は、カルボキシメチルデキストランにより負（マイナス）に帯電するので、このリンカー膜２３と結合しやすいようにタンパク質を陽（プラス）に帯電させるため、生理的とはいえない高濃度のリン酸塩を含む緩衝作用の強いリン酸緩衝溶液（ＰＢＳ：phosphatic-buffered，saline）などが使用される場合もある。
【００３８】
固定機１０は、こうした活性化処理及び洗浄を行った後、流路２４にリガンド溶液３２を注入して、リガンド固定化処理を行う。リガンド溶液３２が流路２４へ注入されると、溶液中に拡散しているリガンド３２ａがリンカー膜２３と接触して結合し、リンカー膜２３上にリガンド３２ａが固定される。なお、固定化には、通常１時間程度かかり、この間、センサユニット１４は、温度などの環境条件が所定の条件に設定された状態で保管される。また、固定化が進んでいる間、流路２４内のリガンド溶液３２を静置しておいてもよいが、流路２４内のリガンド溶液３２を攪拌して流動させることが好ましい。こうすることで、リガンド３２ａとリンカー膜２３との結合が促進され、リガンド３２ａの固定量を増加させることができる。
【００３９】
固定機１０は、リンカー膜２３へのリガンド３２ａの固定化が完了すると、リガンド溶液３２をピペット３０ｂによって吸い出して流路２４から排出させた後、流路２４に洗浄液を注入して固定化が完了したリンカー膜２３の洗浄を行う。また、固定機１０は、必要に応じてブロッキング液を注入し、リガンドと結合しなかったリンカー膜２３の反応基を失活させるブロッキング処理を行う。ブロッキング液としては、例えば、エタノールアミン−ヒドロクロライドが使用される。このブロッキング処理を行った場合には、再び流路２４が洗浄される。最終的な洗浄を行った後、固定機１０は、流路２４に乾燥防止液を注入する。センサユニット１４は、リンカー膜２３が乾燥防止液に浸された状態で測定までの間保管される。
【００４０】
測定工程は、センサユニット１４を測定機１１にセットして行われる。測定機１１には、固定機１０のピペット対３０と同様のピペット対４０と、センサユニット１４に光を照射してリガンドとアナライトとの反応状況を測定する測定部４２とが設けられている。ピペット対４０は、固定機１０のピペット対３０と同様に、注入口２６ａから流路２４へ各種の液体を注入する。
【００４１】
図４に示すように、測定部４２は、入射光線、及び全反射面である凹面２５ａで反射する反射光線の向きが、流路２４内を流れる液体の方向と直交するように配置される照明部４３と検出器４４とから構成されている。
【００４２】
照明部４３は、例えば、光源４５と、集光レンズ、拡散板、偏光板などからなる光学系４６とから構成され、配置位置及び設置角度は、照明光の入射角が全反射条件を満足するように調整される。
【００４３】
光源４５としては、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）、ＬＤ（Laser Diode）、ＳＬＤ（Super Luminescent Diode）などの発光素子が用いられる。光源４５は、こうした発光素子を１個使用し、この単一光源から金属膜２２に向けて光を照射する。拡散板は、光源４５からの光を拡散して、発光面内の光量ムラを抑える。偏光板は、照射光のうちＳＰＲを生じさせるｐ偏光（入射面に平行な振動電場を持つ直線偏光）のみを通過させる。なお、ＬＤを使用する場合など、光源４５が発する照射光自体の偏光の向きが揃っている場合には、偏光板は不要である。また、偏光が揃っている光源を使用した場合でも、拡散板を通過したことによって偏光の向きが不揃いになってしまう場合には、偏光板を使用して偏光の向きを揃える。こうして拡散及び偏光された光は、集光レンズによって集光されてプリズム２０に照射される。これにより、光強度にバラツキがなく様々な入射角を持つ光を金属膜２２に入射させることができる。
【００４４】
検出器４４は、金属膜２２で反射する光を受光して、その光強度に応じたレベルの電気信号を出力する。金属膜２２には、様々な角度の光が入射するので、金属膜２２では、それらの光が、それぞれの入射角に応じた反射角で反射する。検出器４４は、これらの様々な反射角の光を受光する。この検出器４４には、例えば、ＣＣＤエリアセンサやフォトダイオードアレイが用いられ、金属膜２２において様々な反射角で反射する反射光を受光して光電変換し、それをＳＰＲ信号としてデータ解析機１２に出力する。
【００４５】
また、リンカー膜２３の上には、測定領域２３ａと参照領域２３ｂとが形成されている。検出器４４は、測定領域２３ａに対応するＳＰＲ信号を測定信号として出力し、参照領域２３ｂに対応するＳＰＲ信号を参照信号として出力する。
【００４６】
測定機１１が測定工程を行う際には、まず、流路２４に測定用バッファ液を注入する。この後、アナライトを溶媒に溶かしたアナライト溶液４８を注入し、その後、再び測定用バッファ液を注入する。なお、最初に測定用バッファ液を注入する前に、一度流路２４の洗浄を行うようにしてもよい。検出器４４によるデータの読み取りは、基準となる信号レベルを検出するために、最初に測定用バッファ液を注入した直後から開始され、アナライト溶液４８を注入した後、再び測定用バッファ液が注入されるまでの間行われる。これにより、基準レベルの検出、アナライトとリガンドとの反応状況、結合したアナライトとリガンドとの測定用バッファ液注入による脱離までのＳＰＲ信号を測定することができる。
【００４７】
測定用バッファ液や、アナライト溶液４８の溶媒（希釈液）としては、例えば、各種のバッファ液（緩衝液）の他、生理的食塩水に代表される生理的塩類溶液や、純水などが使用される。これらの各液の種類、ｐＨ値、混合物の種類及びその濃度などは、リガンドやアナライトの種類に応じて適宜決められる。例えば、アナライトを溶けやすくするために、生理的食塩水にＤＭＳＯ（ジメチル−スルホ−オキシド）を含ませてもよい。このＤＭＳＯは、信号レベルに大きく影響する。上述したとおり測定用バッファ液は、基準レベルの検出に用いられるので、アナライト溶液４８中にＤＭＳＯが含まれる場合には、そのＤＭＳＯ濃度と同程度のＤＭＳＯ濃度を有する測定用バッファ液使用することが好ましい。
【００４８】
なお、アナライト溶液４８は、長時間（例えば、１年）保管されることも多く、そうした場合には、経時変化によって初期のＤＭＳＯ濃度と測定時のＤＭＳＯ濃度との間に濃度差が生じてしまう場合がある。厳密な測定を行う必要がある場合には、こうした濃度差をアナライト溶液４８を注入したときの参照信号のレベルから推定し、測定データに対して補正（ＤＭＳＯ濃度補正）を行うことが好ましい。
【００４９】
ＤＭＳＯ濃度補正のための補正データは、アナライト溶液４８を注入する前に、ＤＭＳＯ濃度が異なる複数種類の測定用バッファ液を流路２４に注入して、このときのＤＭＳＯ濃度変化に応じた参照信号のレベルと測定信号のレベルの、それぞれの変化量を調べることにより求められる。
【００５０】
リガンドとアナライトとの反応状況は、検出器４４の受光面内における反射光の減衰位置の推移として表れる。例えば、アナライトがリガンドと接触する前後では、リンカー膜２３が設けられた金属膜２２の屈折率が異なり、ＳＰＲが発生する共鳴角が異なる。そして、アナライトがリガンドと接触して反応を開始すると、それに応じて反射光の共鳴角が変化を開始し、受光面内における反射光の減衰位置が移動し始める。測定機１１は、こうして得た試料の反応状況を表すＳＰＲ信号を、データ解析機１２に出力する。
【００５１】
データ解析工程では、測定機１１で得たＳＰＲ信号をデータ解析機１２で解析して、アナライトの特性を定量分析する。データ解析機１２は、例えば、パーソナルコンピュータやワークステーションなどに専用のソフトウェアをインストールしたものである。
【００５２】
データ解析機１２は、測定機１１が得た測定信号と参照信号との差や比を求めてデータ解析を行う。例えば、測定信号と参照信号との差分データを求め、この差分データを測定データとし、これに基づいて解析を行う。こうすることで、センサユニット１４やリンカー膜２３などの個体差や、装置の機械的な変動や、液体の温度変化などといった外乱に起因するノイズをキャンセルすることが可能となり、Ｓ／Ｎ比の良好な精度の高い測定を行うことができる。
【００５３】
次に、上記構成によるセンサユニット１４の作用について説明する。センサユニット１４は、プリズム２０と封止板２１とから構成されている。プリズム２０には、流路２４となる溝部２５と注入部２６と排出部２７とが設けられており、封止板２１が底面側からプリズム２０に当接して、溝部２５を塞ぐことにより、流路２４が形成される。
【００５４】
本実施形態のセンサユニット１４によれば、金属膜２２とリンカー膜２３が、流路２４となる溝部２５の凹面２５ａに形成されているので、リンカー膜２３と流路２４との位置ズレが確実に防止される。
【００５５】
また、従来はゴムなどの弾性材料で成型された流路部材を用いていたため、この弾性材料の押圧具合によって流路の断面形状が変化し、測定精度を低下させる要因となることがあった。これに対し、本実施形態のセンサユニット１４では、流路２４を構成するプリズム２０、封止板２１ともにガラスやプラスチックなどといった硬質の材料で成型されるので、流路２４の断面形状が変化することはなく、これに起因する測定精度の低下を防止することもできる。
【００５６】
さらに、従来用いられていた流路部材を必要としないことから、部品点数が削減されるとともに、余分なリンカー膜２３を形成する必要もないので、リンカー膜２３と流路２４との位置ズレの防止を安価に実現することができる。
【００５７】
なお、上記実施形態では、固定手段に係合溝２０ａと係合爪２１ａとからなる、いわゆるスナップフィット方式を用いているが、固定手段は、これに限ることなく、例えば、ネジ止めによるものでもよいし、接着剤によるものでもよい。但し、接着剤は、溶剤が気化した場合に金属膜２２やリンカー膜２３に影響を与えることが懸念されるので、不揮発性の接着剤であることが好ましい。また、固定手段を設ける代わりに、プリズム２０と封止板２１とを装置側で圧接させた状態で、ＳＰＲ測定にかかる各工程を行うようにしてもよい。
【００５８】
また、上記実施形態では、封止部材としてプリズム２０の底面とほぼ同じ面積を有する封止板２１を示しているが、封止部材は板状に限ることなく、平面で溝部２５を塞ぐものであれば、例えば、棒状のものでもよいし、プリズム２０と同じような略三角柱状のものでもよい。
【００５９】
また、上記実施形態では、閉塞された溝部２５に対して、注入部２６と排出部２７との２つの貫通孔を設けているが、１つの貫通孔で注入と排出とを行うものでもよいし、さらに多くの貫通孔が設けられたものであってもよい。また、貫通孔を設けることなく、溝部２５を左右に貫通するまで延長させて、一直線状の流路２４を形成するようにしてもよい。
【００６０】
なお、上記実施形態では、溝部２５がプリズム２０側に設けられているが、図５に示すように、溝部２５を、封止板２１側に設けてもよい。
【００６１】
溝部２５を単に封止板２１に設けた場合、リンカー膜２３と溝部２５との位置ズレが確実に防止されるわけではない。しかしながら、プリズム２０と封止板２１とには、前述のようにガラスやプラスチックなどといった硬質の材料を用いることができるので、位置決めが機械的な精度のみで行われる。近年の機械加工技術の精度は高く、弾性材料などによる不定な成分を除去した高精度な位置決めを行うことで、リンカー膜２３と流路２４との位置ズレを防止することができる。
【００６２】
また、この際図５に示すように、流路２４となる部分を取り囲むように環状に突出した突出部６２をプリズム２０に設け、この突出部６２に嵌合する凹部６４を封止板２１に設けることが好ましい。これにより、溝部２５を封止板２１に設けた場合にも、リンカー膜２３と流路２４との位置ズレを確実に防止することができるとともに、流路２４の水密性を高めることができる。
【００６３】
なお、上記２つの実施形態においては、リンカー膜２３と流路２４とをそれぞれ１つずつ有するセンサユニット１４、６０を示したが、本発明のセンサユニットは、これに限ることなく、プリズム２０と封止板２１とを長手方向に延長させて、複数のリンカー膜２３と流路２４とを備えた、いわゆるマルチチャンネルのセンサユニットとしてもよい。さらには、上記センサユニット１４、６０を連結可能とし、複数のセンサユニット１４、６０を連結させることによって、マルチチャンネル化を図るようにしたものであってもよい。但し、プリズム２０と封止板２１とを長手方向に延長させる際には、係合溝２０ａと係合爪２１ａとを、長辺側の側面（図２、４、５参照）に複数設け、封止板２１の撓みなどを防止することが好ましい。
【００６４】
また、上記２つの実施形態では、金属膜の表面にＳＰＲを発生させて、そのときの反射光の減衰を検出する、いわゆるＳＰＲセンサを例に説明したが、本発明のセンサユニットは、これに限ることなく、全反射減衰を利用した測定に用いられる他のセンサにも適用することができる。全反射減衰を利用するセンサとしては、ＳＰＲの他に、例えば、漏洩モードセンサが知られている。漏洩モードセンサは、誘電体と、この上に順に層設されたクラッド層と光導波層とによって構成された薄膜とからなり、この薄膜の一方の面がセンサ面となり、他方の面が光入射面となる。光入射面に全反射条件を満たすように光を入射させると、その一部が前記クラッド層を透過して前記光導波層に取り込まれる。そして、この光導波層において、導波モードが励起されると、前記光入射面における反射光が大きく減衰する。導波モードが励起される入射角は、ＳＰＲの共鳴角と同様に、センサ面上の媒質の屈折率に応じて変化する。この反射角の減衰を検出することにより、前記センサ面上の化学反応が測定される。
【図面の簡単な説明】
【００６５】
【図１】ＳＰＲ測定装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】センサユニットの概略構成を示す外観斜視図である。
【図３】ＳＰＲを利用した測定方法の概略を説明する説明図である。
【図４】測定部の構成を概略的に示す説明図である。
【図５】センサユニットの他の実施形態を示す外観斜視図である。
【符号の説明】
【００６６】
２  ＳＰＲ測定装置
１０  固定機
１１  測定機
１２  データ解析機
１４、６０  センサユニット
２０  プリズム
２０ａ  係合溝（固定手段）
２１  封止板（封止部材）
２１ａ  係合爪（固定手段）
２２  金属膜（薄膜層）
２３  リンカー膜（高分子膜）
２４  流路
２５  溝部
２５ａ  凹面
２６  注入部（注入用貫通孔）
２７  排出部（排出用貫通孔）
３２  リガンド溶液
４８  アナライト溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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